KR100835699B1

KR100835699B1 - 인라인 자동 ｃｏｇ 본딩장치

Info

Publication number: KR100835699B1
Application number: KR1020070006490A
Authority: KR
Inventors: 정석환; 김광우
Original assignee: 세광테크 주식회사
Priority date: 2007-01-22
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2008-06-05

Abstract

3.5초 COG 본딩장치가 개시된다. 그러한 COG 본딩장치는 LCD 패널을 로딩하는 로딩부와, 상기 로딩부에 의하여 로딩된 글래스상에 이방성 도전 필름을 자동으로 부착시키는 ACF 본딩부와, 상기 ACF가 부착된 글래스상에 반도체칩을 로터리 방식에 의하여 미리 실장하는 예비 본딩부와, 상기 예비 본딩부로부터 공급된 글래스에 반도체칩을 최종적으로 실장하는 메인 본딩부와, 상기 글래스를 컨베이어 방식에 의하여 외부로 배출하는 언로딩부와, 상기 로딩부, ACF 본딩부, 예비 본딩부, 메인 본딩부, 언로딩부 사이에 글래스를 이송시키는 트랜스퍼와, 그리고 상기 로딩부, ACF 본딩부, 예비 본딩부, 메인 본딩부, 언로딩부를 제어하는 제어부를 포함한다.

COG, 본딩, ACF, 칩 글래스, 로딩

Description

인라인 자동 ＣＯＧ 본딩장치{IN-LINE AUTO COG BONDING M/C}

도1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IN LINE 자동 COG 본딩장치의 구조를 도시하는 사시도이다.

도2 는 도1 의 평면도이다.

도3 은 도1의 정면도이다.

도4 는 도1 에 도시된 ACF 본딩부를 도시하는 사시도이다.

도5 는 도4 에 도시된 ACF 본딩부의 헤드를 보여주는 사시도이다.

도6 은 도5 의 측면도이다.

도7 은 도4 에 도시된 ACF 본딩부의 컷터에 의하여 ACF 필름을 절단하는 과정을 개략적으로 도시하는 도면이다.

도8 은 도1 에 도시된 칩의 예비 본딩부를 도시하는 사시도이다.

도9 는 도8 에 도시된 칩의 예비 본딩부의 헤드부를 보여주는 사시도이다.

도10 은 도9 의 정면도이다.

도11 은 도9 의 측면도이다.

도12 는 도8 에 도시된 예비 본딩부에 칩을 공급하는 칩 공급부를 보여주는 사시도이다.

도13 은 도12 의 측면도이다.

도14 는 도12 의 평면도이다.

도15 는 도8 에 도시된 예비 본딩부에 칩 공급부로부터 칩을 공급하는 과정을 보여주는 측면도이다.

도16 은 도8 에 도시된 예비 본딩부의 로터리에 구비되어 칩을 픽업하는 칩헤드와 비젼부의 배치 관계를 개략적으로 보여주는 평면도이다.

도17 은 도1 에 도시된 메일 본딩부를 보여주는 사시도이다.

도18 은 도17 의 측면도이다.

도19 는 도17 의 정면도이다.

도20 은 도17 의 평면도이다.

본 발명은 인라인(IN LINE) 자동 COG 본딩장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 그 구조를 개선하여 ACF 부착 및 칩 본딩공정을 자동화함으로써 보다 효율적으로 칩의 본딩을 실시할 수 있는 인라인 자동 COG 본딩 장치에 관한 것이다.

일반적으로 COG 본딩공정에 있어서, COG(Chip on glass) 혹은 FOG(Film on Glass) 방식은 글래스의 전극에 이방성 도전 필름(이하, ACF)을 부착하고, ACF 상에 반도체칩을 배치하고, 적절한 압력으로 가압하여 범프(Bump)와 LCD 전극이 접촉하여 도통하게 하는 방식이다.

이때, 상기 ACF에는 도전입자가 함유되어 있으며, 일정 압력과 열이 작용하 는 경우, 절연막이 깨짐으로써 도전입자를 통하여 전기를 인가할 수 있는 구조이다.

이러한 COG 본딩 방식은 ACF 본딩공정과, 반도체칩과 글래스의 예비 본딩 공정과, 메인 본딩 공정으로 이루어진다.

그러나, 이와 같은 종래의 COG 본딩방식은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, ACF 작업과 COG 본딩작업이 별도의 장치에서 이루어지고 로딩, 본딩, 언로딩의 각 공정이 수동으로 진행되므로 본딩작업시간이 오래 소요되고 작업효율이 저하될 수 있다.

둘째, 예비 본딩헤드의 경우 1개 또는 다수개의 본딩헤드가 있고, 반도체칩과 글래스의 얼라인 마크인식용 카메라가 각각 별도로 있거나, 1개의 카메라로 각각의 패턴을 인식하는 방식으로 되어 얼라인 마크인식에 시간이 많이 소요되어 택트타임(Tact time)이 길어져 생산성이 저하된다.

셋째, 본딩시 칩트레이로 부터 칩을 공급하는 경우 칩픽업기가 한번에 1개의 칩만을 공급할수 있어 칩 공급 효율이 저하된다.

넷째, 1회의 작업에 1개의 칩만을 글래스상에 부착할수 있어 생산성이 낮고 본딩작업 효율이 저하되고 다면에 칩을 부착 할 수 없다.

다섯째, 종래의 COG의 경우 COG 단독 장비로만 사용이 가능하며 FOG장비등의 타장비로의 호환이 불가능하다.

여섯째, 고속 텍트타임(Tact Time)을 위해서 예비본딩 헤드의 수가 증가함에 따라 장비의 크기가 증가하여 공간 활용도가 떨어진다.

일곱째, 폴필름(POL Film) 두께의 편차에 대한 보정이 어려워 얼라인 정도가 저하되고 패널의 파손이 발생되기 쉽다.

여덟째, ACF 부착 검사시 센서를 활용하여 ACF의 부착 유무만을 검사함으로 부착 정도 및 얼라인 정도를 확인 할 수 없어 불량발생을 차단할 수 없다.

아홉째, 메인본딩에 얼라인용 카메라가 없어 글래스 파손, 얼라인 불량, 미압발생을 방지할 수가 없다

열번째, 메인본딩부의 테프론테이프의 이송방식이 좌우공급방식으로 소모량이 많고 테이프 소진시 교체시간도 길다.

열한번째, 예비본딩헤드의 작동이 실린더 방식임으로 미세조정이 어려워 얼라인 정밀도가 저하된다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출 된 것으로서, 본 발명의 목적은 ACF작업공정과 COG 본딩작업공정을 연속화하므로써 로딩, ACF부착, 본딩, 언로딩으로 이루어지는 COG 본딩과정을 자동화함으로써 반도체칩을 보다 능률적이고 정확하게 글래스상에 본딩할 수 있는 COG 본딩장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 본딩작업 시간을 단축하여 3.5초로 초고속 생산할 수 있는 COG 본딩장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이형의 칩 혹은 다수개의 칩본딩이 가능함으로써 다양한 형상의 칩을 본딩할 수 있는 COG 본딩장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 예비 본딩장치에서 엘씨디 패널과 칩의 얼라인 마 크를 동시에 인식할 수 있는 카메라 시스템을 적용함으로써 본딩작업 시간을 단축할 수 있는 COG 본딩장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 ACF 작업시 ACF 필름의 부착상태를 카메라에 의하여 검사함으로써 얼라인 정도, 부착길이, 부착상태, 검사할 수 있는 COG 본딩장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 예비 본딩시 2개의 180도 회전 헤드방식을 적용함으로써 칩을 이송중 발생할 수 있는 얼라인 오차를 최소화할 수 있으며 텍트타임을 줄일 수 있는 COG 본딩장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 예비 본딩헤드의 Z축 구동방식을 서브모터와 실린더에 의하여 1,2차로 분할구동시킴으로서 예비본딩 시간을 단축시킬수 있는 COG 본딩장비를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 접촉식 변위센서에 의하여 POL의 두께를 측정함으로써 POL의 두께편차에 따라 스테이지의 높이를 자동조절하고, 얼라인스테이지(ALIGN STAGE)와 지지 스테이지(BACK UP STAGE)의 레벨이 맞지 않을 경우 발생 할 수 있는 글래스 손상을 방지하며, 얼라인 스테이지의 높이를 자동조절하여 다양한 두께의 글래스도 대응이 가능하며, 최소 두께의 글래스도 작업이 가능하고 셋업시간을 단축할 수 있는 COG 본딩장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 메인 본딩시 테프론 테입의 공급방식을 전후진 방식으로 적용하고, 카트리지 방식을 적용함으로써 테프론 테입의 소모량을 줄일 수 있고, 테프론 테입의 교체시간을 단축시킬 수 있는 COG 본딩장치를 제공하는데 있 다.

본 발명의 또 다른 목적은 메인 본딩부에 카메라를 구비함으로써 이송중 발생할 수 있는 글래스의 얼라인의 오차를 방지 및 보정 할 수 있는 COG 본딩장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 칩 혹은 글래스를 얼라인 시키는 스테이지를 X,Y,Z,θ축 방향의 운동이 가능한 구조로 개선함으로써 미세제어가 가능하며 글래스의 다양한 모델대응이 가능한 COG 본딩장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 로딩부 트랜스퍼 장치에 실린더를 취부하는 방식으로 적용함으로써 폭의 가변이 가능하여 필요에 따라 폭 조절을 할 수 있는 COG 본딩장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 칩공급부를 개선함으로써 2개의 칩(동형 또는 이형)을 반전부에 의하여 칩범프(IC BUMP)의 방향에 관계없이 동시에 공급하므로써 작업시간이 단축될 수 있는 COG 본딩장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 본 발명은 LCD 패널을 로딩하는 로딩부; 상기 로딩부에 의하여 로딩된 글래스상에 이방성 도전 필름을 자동으로 부착시키는 ACF 본딩부; 상기 ACF가 부착된 글래스상에 반도체칩을 로터리 방식에 의하여 미리 실장하는 예비 본딩부; 상기 예비 본딩부로부터 공급된 글래스에 반도체칩을 최종적으로 실장하는 메인 본딩부; 상기 글래스를 컨베이어 방식에 의하여 외부로 배출하는 언로딩부; 상기 로딩부, ACF 본딩부, 예비 본딩부, 메인 본딩부, 언로딩부 사 이에 글래스를 이송시키는 트랜스퍼; 그리고 상기 로딩부, ACF 본딩부, 예비 본딩부, 메인 본딩부, 언로딩부를 제어하는 제어부를 포함하는 반도체 본딩장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 반도체 본딩장치의 구조를 상세하게 설명한다.

도1 내지 도2 에 도시된 바와 같이, 반도체 본딩장치는 LCD 패널(L;이하, 글래스(G)를 로딩하는 로딩부(Loader;1)와, 상기 로딩부(1)에 의하여 로딩된 글래스(G)상에 이방성 도전 필름을 자동으로 부착시키는 ACF 본딩부(3)와, ACF가 부착된 글래스(G)상에 반도체칩(C)을 로터리 방식에 의하여 미리 실장하는 예비 본딩부(Pre Bonding Portion;5)와, 상기 예비 본딩부(5)로부터 공급된 글래스(G)에 반도체칩(C)을 최종적으로 실장하는 메인 본딩부(Main Bonding Portion;7)와, 글래스(G)를 컨베이어 방식에 의하여 외부로 배출하는 언로딩부(Unloader;9)와, 상기 로딩부(1), 본체부, 언로딩부(9)를 제어하는 제어부(11)로 이루어진다.

그리고, 상기 로딩부(1), 예비 본딩부(5), 메인 본딩부(7), 언로딩부(9)의 사이에는 트랜스퍼(13)가 구비되어 칩(C) 혹은 글래스(G)를 이송시킬 수 있다.

이러한 구조를 갖는 COG 본딩 장치에 있어서, 상기 로딩부(1)는 레일상에 활주가능하게 장착되며 그 상면에 글래스(G)를 적치하여 로딩하는 안착 플레이트(15)를 포함한다.

따라서, 전 공정으로부터 이송된 글래스(G)는 상기 안착 플레이트상(15)에 적치된 상태로 로딩된다.

이때, 상기 안착 플레이트(15)에는 진공홀이 형성됨으로써 진공장치(도시안됨)에 의하여 발생한 흡입력에 의하여 글래스(G)의 저면을 흡착하여 고정시킬 수 있다.

이와 같이, 로딩된 글래스(G)는 트랜스퍼(13)에 의하여 ACF 본딩부(3)로 이송된다.

이러한 트랜스퍼(13)는 로딩부(1)의 글래스(G)를 ACF 본딩부(3)로 이송하는 제1 트랜스퍼(17)와, ACF 본딩부(3)로부터 글래스(G)를 예비 본딩부(5)로 이송하는 제2 트랜스퍼(19)와, 예비 본딩부(5)로부터 글래스(G)를 메인 본딩부(7)로 이송하는 제3 트랜스퍼(21)와, 메인 본딩부(7)로부터 글래스(G)를 언로딩부(9)로 이송하는 제4 트랜스퍼(23)를 포함한다.

이러한 제1 내지 제4 트랜스퍼(13)는 진공장치를 구비하여 진공흡착방식에 의하여 글래스(G)를 픽업하여 각 구간별로 이송한다.

상기 ACF 본딩부(3)는 도4 내지 도6 에 더욱 상세하게 도시된다. 즉, ACF 본딩부(3)는 프레임(Frame;25)과, 이 프레임(25)의 일측에 구비되어 상하 왕복운동이 가능한 한 쌍의 헤드(Head;27)와, 한 쌍의 헤드(27)의 인접 측방 위치에 구비되어 본딩작업에 필요한 ACF를 권선하는 한 쌍의 릴(Reel;29)과, 그리고, 상기 한 쌍의 헤드(27)로 글래스(G)를 이송시키는 이송부재(31)와, 상기 헤드(27)의 하부에 구비되어 ACF를 절단하는 커터(33)와, ACF를 글래스(G)에 부착한 후 부착위치를 검사하는 ACF 검사 비젼부(K1)를 포함한다.

이러한 구조를 갖는 ACF 본딩부에 있어서, 상기 한 쌍의 헤드(27)는 프레 임(25)에 상하 왕복운동이 가능하도록 장착된다. 즉, 피스톤 방식의 구동부에 연결됨으로써 필요시 적절하게 상하로 이동한다.

그리고, 한 쌍의 헤드(27)에는 다수의 릴(29)이 구비됨으로써 ACF 필름을 권취하고 일정한 장력을 유지하도록 한다.

이러한 헤드(27)의 하단부에는 열을 발생하는 열선이 구비된다. 따라서, ACF 필름이 커터(33)에 의하여 절단된 후 글래스(G)의 상면에 위치하면 이 헤드의 열과 압력에 의하여 ACF 필름을 글래스(G)에 부착하게 된다.

상기 커터(33)는 헤드(27)의 하부에 구비되어 ACF를 절단한다. 즉, 도7 에 도시된 바와 같이, 상기 커터(33)는 상하로 승하강 가능한 구조를 갖음으로써 상승하는 경우 스토퍼(37)의 저면에 접촉하면서 그 사이에 위치하는 ACF 표면에 절단흠집을 형성하게 된다.

다시, 도4 내지 도6 을 참조하면, 상기 이송부재(31)는 적치대상에 글래스(G)를 적치하여 헤드 방향으로 이동함으로써 ACF를 부착할 수 있도록 한다.

이러한 이송부재(31)는 X축 방향으로 이동가능한 X축 이송부(39)와, Y축 방향으로 이동이 가능한 Y축 이송부(41)와, Z축 방향으로 이동가능한 Z축 이송부(40)와, θ축 방향으로 회전가능한 θ 이송부(38)와, 상기 Y축 이송부(41)의 상면에 장착되며, 진공흡입 방식에 의하여 글래스(G)를 그 상면에 고정하는 적치대(42)로 이루어진다.

상기 X축, Y축,Z축, θ축 이송부(39,41,40,38)는 각각 서보모터에 연결되어 서보모터 구동시 적절하게 이동할 수 있다.

그리고, 상기 제1 트랜스퍼(13)는 진공흡착 방식으로 픽업된 글래스(G)를 상기 적치대의 상면으로 이동시킨다.

따라서, 서보모터들이 구동하는 경우, X축,Y축, Z축, θ축 이송부(39,41,40,38)가 적절하게 이동함으로써 적치대에 안착된 글래스(G)를 헤드방향으로 이송하거나 이탈시킨다.

그리고, 상기 ACF 검사 비젼부(K1)는 상기 헤드(27)의 하부에 배치되어 상기 ACF의 부착상태를 카메라에 의하여 검사하게 된다. 이러한 카메라는 제어부(11)에 연결됨으로써 글래스(G)에 부착된 ACF를 촬영하여 영상정보를 제어부 및 모니터에 전송하여 ACF의 얼라인 정도, 부착길이, 부착상태를 자동으로 검사 작업자가 판단할 수 있도록 한다.

또한, 상기 ACF 본딩부(3)는 수거함을 구비함으로써, ACF 본딩 작업과정에서 발생한 잔여 ACF 보호필름을 수거하여 처리하게 된다. 이때, 수거함은 다양한 방식이 가능하나 바람직하게는 진공 이젝트 방식을 적용하여 ACF필름을 처리하게 된다.

도7 에 도시된 바와 같이, 상기한 ACF 본딩부(3)에 의하여 글래스(G)상에 ACF를 부착하는 경우, 먼저, 한 쌍의 롤(29)에 권취된 ACF가 중간롤(r)을 통하여 커터(33)와 스토퍼(37)의 사이를 가로질러 배치된다.

이 상태에서, 커터(33)가 상승함으로써 스토퍼(37)의 저면에 ACF를 가압함으로써 ACF의 저면에 절단흠집을 형성한다. 이때, 상기 ACF는 보호필름(도시안됨)상에 탈부착이 가능하도록 부착된 구조이므로 ACF의 표면에만 절단흠집이 형성되고, 보호필름에는 절단흠집이 형성되지 않는다.

이 상태에서, 상기 이송부재(31)의 적치대(42)는 Y축 방향으로 이동하여 한 쌍의 헤드(27)의 하단으로 이동함으로써 글래스(G)가 헤드(27)의 하부에 위치하게 된다. 이때, 상기 커터(33) 및 스토퍼(37)도 같이 연동하여 Z Y축방향으로 이동하게 된다.

따라서, 적치대(42)상에 안착된 글래스(G)가 헤드(27)의 하부에 위치하게 되고, 이 상태에서, 헤드(27)가 하강함으로써 그 하단부가 보호필름상의 ACF만을 가압하여 글래스(G)의 소정 위치, 즉 전극부에 압착하게 된다.

이때, 상기 ACF는 커터(33)에 의하여 이미 절단흠이 형성된 상태이므로 용이하게 분리되어 글래스(G)상에 부착될 수 있다.

그리고, 한 쌍의 헤드(27)의 하단부가 일정 온도의 열과 압력을 ACF에 전달함으로써 글래스(G)상에 부착하게 된다.

상기한 바와 같이, 글래스(G)에 ACF의 부착이 완료된 후, 글래스(G)는 제2 트랜스퍼(13)에 의하여 픽업되어 예비 본딩부(5)로 이송됨으로써 반도체칩(C)이 1차적으로 본딩된다.

상기 예비 본딩부(5)는 도8 내지 도11 에 도시된 바와 같이, 직결모터(DD 모터;Direct Motor) 구동식의 로터리 인덱스 방식을 적용한다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 예비 본딩부(5)는 프레임(Frame;45)과, 상기 프레임(45)에 회전가능하게 구비된 DD 모타 구동식의 로터리(Rotary;46)와, 상기 로터리(46)에 각각 부착된 칩헤드(Chip Head;47)와, 상기 칩헤드(47)에 반도체칩(C)을 순차적으로 공급하는 칩 공급부(49)와, 본딩 위치로 글래스(G)를 이송시키 고 얼라인 하는 얼라인 스테이지(Align Stage;50)와, 예비 본딩위치로 공급되는 칩(C)과 글래스(G)의 얼라인 마크를 인식하는 비젼부(51)를 포함한다.

이러한 구조를 갖는 예비 본딩부에 있어서, 상기 프레임(45)은 로터리(46)가 구비되는 수평판(52)과, 수평판(52)의 양단부를 지지하며 그 사이에 얼라인 스테이지(50)가 이동가능하게 구비되는 한 쌍의 다리부(53)로 이루어진다.

그리고, 상기 수평판(52)에는 일정각도, 바람직하게는 180도씩 회전하는 로터리(46)가 구비됨으로써 글라스상에 칩(C)을 공급하여 예비 본딩하게 된다.

이 로터리(46)는 수평판(52)의 상부에 구비되는 스테핑 모터(54)와, 스테핑 모터(54)에 연결되어 회전이 가능한 원판(55)으로 이루어진다.

상기 원판(55)은 스텝핑 모터(54)에 연결됨으로써, 스텝핑 모터(54)가 구동하는 경우 일정 각도, 바람직하게는 180도씩 분할하여 360도 회전이 가능하며 필요시에는 90도 회전도 가능하다.

그리고, 원판(55)의 테두리에는 한 쌍의 칩헤드(47)가 장착됨으로써 상하로 이동하여 칩(C)을 픽업하거나 글라스상에 공급할 수 있다.

즉, 상기 한 쌍의 칩헤드(47)는 제1 및 제2 칩헤드(47,56)로 이루어지며 원판(55)이 180도 각도로 회전하는 경우, 각 칩헤드(47,56)는 원판(55)의 회전궤적을 따라 회전함으로써 칩(C)을 픽업위치(P1)와 예비 본딩위치(P2)에 순차적으로 도달하게 된다.

이러한 한 쌍의 칩헤드(47)는 서보모터(57)와 실린더(68)에 연결됨으로써 Z축 방향을 따라 승하강이 가능한 구조이다.

따라서, 한 쌍의 칩헤드(47)는 칩 공급부(49)로부터 공급된 칩(C)을 픽업하는 경우, 혹은 픽업된 칩(C)을 예비 본딩시 1차로 서브모터(57)의 구동에 의하여 칩헤드(47)가 승하강하고 2차로 실린더(68)에 의하여 본딩을 하거나 제품종류에 따라서 1,2차 구동순서를 바꾸어 작동할 수도 있다.

그리고, 상기한 바와 같이 칩헤드(47,56)를 2개로 구성함으로써 헤드(47,56)가 칩(C)을 픽업하여 예비 본딩위치(P2)로 이동하는 경우 변위의 발생을 최소화할 수 있다.

이와 같이, 칩헤드(47,56)는 칩 공급부(49)에 의하여 공급된 칩(C)을 글래스(G)상에 예비 본딩한다.

이러한 칩 공급부(49)는 도12 내지 도14 에 도시된 바와 같이, 상기 예비 본딩부(5)의 후부에 구비되어 칩(C)을 공급하게 된다.

상기 칩 공급부(49)는 카세트 리프트(L)에 의하여 이송된 다수개의 칩 트레이(도시안됨)를 순차적으로 이송시키는 트레이 공급부(58)와, 트레이 공급부(58)로부터 칩(C)을 하나 또는 두개씩 이송시키는 칩홀더(59)와, 상기 칩홀더(59)에 의하여 이송된 칩(C)을 필요에 따라 반전시키는 반전부(60)와, 반전부(60)에 의하여 반전된 칩(C)을 칩헤드(47)의 픽업위치로 이동시키는 칩 얼라인부(61)를 포함한다.

이러한 구조를 갖는 칩공급 수단에 있어서, 상기 카세트 리프트(L)는 상하로 승하강이 가능한 구조를 가짐으로써, 칩 트레이 박스(도시안됨)로부터 다수개의 칩 트레이(도시안됨), 바람직하게는 60개의 트레이를 순차적으로 상부로 이송시킨다.

즉, 이 카세트 리프트(L)가 하강하여 칩 트레이 박스(도시안됨)로부터 칩 트 레이를 픽업(Pick Up)하여 상승하게 된다.

그리고, 이송된 다수개의 칩 트레이는 상기 트레이 공급부(58)에 의하여 분리되어 1트레이씩 측방향으로 이송시킴으로써 칩홀더(59)가 픽업(Pick Up)할 수 있다.

이와 같이, 칩홀더(59)가 칩(C)을 진공에 의하여 1개씩 흡착하여 측방향으로 일정 거리 이동한 후, 반전부(60)로 이송시킴으로써 칩(C)을 180도 각도로 반전시킨다.

이러한 반전부(60)는 반전모터(62)와, 상기 반전모터(62)에 연결되어 그 상면에 칩(C)을 흡착하여 반전시키는 반전지그(63)로 이루어진다.

상기 반전지그(63)는 원통형상이며, 그 상면은 편평한 형상을 갖는다. 그리고, 이 편평한 상면에는 진공홀이 형성되어 진공장치(도시안됨)에 연결된다.

따라서, 반전지그(63)의 상면에 안착된 칩(C)은 이 진공홀에 의하여 흡착됨으로써 반전지그(63)가 180도 회전 하는 경우에도 낙하하지 않는다.

이와 같이 칩(C)이 안착된 반전지그(63)는 X축 조절축(66)을 따라 이동함으로써 칩 얼라인부(61)의 위치에 도달한다.

그리고, 칩 얼라인부(61)에 도달한 반전지그(63)는 칩 얼라인부(61)에 이송시키므로써 칩(C)을 정확한 위치에 얼라인한다.

이러한 칩 얼라인부(61)는 반전지그(63)로부터 이송된 칩(C)을 정확한 위치에 얼라인하기 위한 얼라인 스테이지(65)와, 칩(C)을 센터링하기 위하여 칩(C)의 외형을 캡쳐하는 비젼 카메라(67)를 포함한다.

이러한 구조를 갖는 칩 얼라인부에 있어서, 상기 얼라인 스테이지(65)는 서보모터에 의하여 구동되는 X,Y,Z조절축에 연결되어 적절한 위치로 이동가능한 구조이다.

즉, 얼라인 스테이지(65)에 칩(C)이 안착되면, X축 조절축이 진행함으로써 얼라인 스테이지(65)가 X축 방향으로 일정 거리 이동하여 비젼 카메라(67)까지 진행한다.

이 상태에서 칩 센터링용 비젼 카메라(67)가 칩(C)의 외형을 캡쳐하고, 캡쳐된 좌우 외형이 서로 수평이 되도록 맞춘다. 이때, 상기 비젼 카메라(67)는 후술하는 비젼부와 유사한 구조를 갖는다.

그리고, 상기 얼라인 스테이지(65)의 X,Y,Z축 조절축을 적절하게 작동하여 얼라인 스테이지를 등록된 좌표로 이동시킴으로써 자동적으로 칩(C)의 센터링을 실시하게 된다.

따라서, 칩 얼라인시 기구적인 외력으로 인하여 칩(C)이 파손되는 것을 방지할 수 있고, 정확한 칩 얼라인이 가능함으로서 불량칩의 발생방지는 물론 칩(C) 얼라인 소요시간이 최소화할 수 있어 텍트타임(Tact Time)이 현저히 단축되어 생산성이 높다.

이때, 상기 얼라인 스테이지(65)에는 변위센서(64)가 설치됨으로써 글래스(G)에 부착된 POL의 두께편차를 측정하여 POL 두께의 차이에 따른 얼라인 스테이지(65)의 높이를 자동조절할 수 있다.

상기와 같이, 칩(C)에 대한 센터링 공정이 완료된 후, 칩헤드(47)에 의하여 픽업됨으로써 예비 본딩작업이 진행된다.

즉, 도8 및 도16 에 도시된 바와 같이, 칩(C)이 칩 얼라인부(61)에 안착되면, 원판(55)이 회전함으로써 제1 헤드(47)를 제1 픽업위치(P1), 즉 픽업위치로 이동시킨다.

픽업위치에 도달한 제1 헤드(47)는 하강하여 칩(C)을 흡입방식에 의하여 픽업한다. 그리고, 제1 헤드(47)에 의하여 칩(C)이 픽업되면 원판(55)은 180도 각도로 회전함으로써 이 칩(C)이 예비 본딩위치, 즉 예비 본딩위치(P2)에 도달하게 된다. 이때, 예비 본딩위치(P2)에는 비젼부(51)가 배치됨으로써 칩(C)과 글래스(G)의 얼라인 마크를 동시에 인식하게 된다.

이러한 비젼부(51)는 예비 본딩위치(P2)에 배치되어 칩(C)의 열십자 형상의 얼라인 마크(M1)를 화상 인식하는 제1 카메라(70)와, 예비 본딩위치(P2)에 배치되어 글래스(G)의 열십자 형상의 얼라인 마크(M2)를 각각 화상 인식하는 제2 카메라(71)로 이루어지며, 제1 및 제2 카메라(70,71)는 제어부(11;도1), 바람직하게는 퍼스널 컴퓨터(PC)에 연결됨으로써 영상정보를 처리할 수 있다.

이러한 비젼부(51)를 도8 에 의하여 보다 상세하게 설명하면, 제1 및 제2 카메라(70,71)는 서로 일체로 연결되며 동일한 구조를 갖는다.

그리고, 상기 제1 및 제2 카메라(70,71)는 지지축(69)에 의하여 지지된다.이때, 상기 지지축(69)은 스테핑 모터에 연결됨으로써 X축, Y축, Z축방향으로 이동가능하다.

따라서, 제1 및 제2 카메라(70,71)는 적절하게 이동함으로써 칩(C)과 글래 스(G)의 얼라인마크를 정확하게 인식할 수 있다.

그리고, 상기 제1 카메라(70)는 상술한 바와 같이, 칩(C)의 얼라인 마크(M1)를 인식하게 된다. 칩(C)에는 패턴얼라인을 위하여 얼라인 마크(M1)가 구비되며, 이 얼라인 마크(M1)는 카메라가 이를 촬영하여 검은색과 흰색의 2가지 색상으로 편집된 화상정보를 얻을 수 있다. 그리고, 칩(C)의 얼라인 마크(M1)에 대한 화상정보는 퍼스널 컴퓨터로 전송된다.

상기 제2 카메라(71)는 얼라인 스테이지(50)에 의하여 예비 본딩 위치(P2)로 이송된 글래스(G)의 얼라인 마크(M2)를 화상 인식한다.

그리고, 제2 카메라(71)로부터 인식된 글래스(G)의 얼라인 마크(M2)의 영상정보는 퍼스널 컴퓨터로 전송된다.

따라서, 제1 및 제2 카메라(70,71)로부터 전송된 영상정보는 퍼스널 컴퓨터에 의하여 처리되어 얼라인 스테이지(50)를 제어함으로써 칩(C)이 글래스(G) 상의 정확한 위치에 예비 본딩 될 수 있도록 한다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 퍼스널 컴퓨터는 제1 카메라(70) 및 제2 카메라(71)에 의하여 전송된 칩(C) 및 글래스(G)의 얼라인 마크(M1,M2)를 내장된 얼라인 마크 편집용 프로그램에 의하여 처리함으로써 보다 정확한 위치를 인식할 수 있도록 한다.

즉, 상기 얼라인 마크 편집용 프로그램은 마크의 윤곽이 분명하지 않은 경우, 검은색과 흰색의 2가지 색으로 화상을 편집하여 해상도를 조정한다.

따라서, 반도체칩(C)의 얼라인 마크(M1) 주위의 불필요한 화상을 자동으로 제거함으로써 얼라인 마크(M1)의 인식율을 높일 수 있다.

그리고, 글래스(G)의 얼라인 마크(M2)의 경우, 본래의 마크에서 일정 거리 떨어진 거리를 기준으로 프램그램에 의하여 연산 처리하여 자동적으로 얼라이닝 한다.

상기와 같이 퍼스널 컴퓨터는 처리된 화상정보에 의하여 얼라인 스테이지(50)를 적절하게 이동시킴으로써 칩(C)이 LCD 상의 정확한 위치에 예비 본딩 될 수 있도록 한다.

다시, 도8 및 도15 를 참조하면, 상기 얼라인 스테이지(50)는 X축 방향으로 이동이 가능한 X축 이송부(75)와, Y축 방향으로 이동이 가능한 Y축 이송부(76)와, Z축 방향으로 이동이 가능한 Z축 이송부(77)와, θ축 방향으로이동이 가능한 θ 이송부(78)와, X축 이송부(75)상에 구비되어 글래스(G)가 안착되는 안착대(73)를 포함한다.

이러한 구조를 갖는 얼라인 스테이지에 있어서, 상기 X축,Y축,Z축,θ축 이송부(75,76,77,78)는 전원이 인가되는 경우, 적절하게 이동함으로써 안착대(73)를 정확한 위치로 이동시킬 수 있다.

이때, 상기 안착대(73)는 적어도 하나 이상, 바람직하게는 4개의 안착대를 구비함으로써 1~4개의 글래스(G)를 동시에 이송시킬 수 있다. 물론, 생산용량과 제품에 따라 안착대(73)의 수가 변경될 수 있다.

이와 같이, 글래스(G)가 안착된 얼라인 스테이지(50)가 제어부의 제어신호에 의하여 정위치에 도달하면, 예비 본딩위치(P2)에서 칩(C)을 픽업하고 있는 상태인 칩헤드(47)가 하강하여 칩(C)을 글래스(G) 상에 위치시킴으로써 예비 본딩을 실시하게 된다.

보다 상세하게 설명하면, 칩헤드(47)의 가열장치가 본딩팁(Tip)을 가열하여 일정온도의 열이 발생함으로써 반도체칩(C)을 열 압착하게 된다. 이때, 열의 온도는 바람직하게는 약 60도이고, 압착시간은 0.1-60초이다.

이와 같은 과정을 통하여 반도체칩(C)이 글래스(G)상에 예비 본딩될 수 있다.

그리고, 이러한 예비본딩시, 상기 반도체칩(C)이 글래스(G)의 정위치에 자동으로 정렬될 수 있는데, 이는 비젼부(51)와 얼라인 스테이지(50)의 상호 연동작용에 의한 칩(C)의 얼라인 작업을 통하여 가능하다.

이와 같이, 반도체칩(C)이 예비 본딩 된 글래스(G)는 제3 트랜스퍼(21)에 의하여 메인 본딩부(7)로 이송되어 2차적으로 본딩작업이 진행될 수 있다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 메인 본딩부(7)는 도17 내지 도20 에 도시된 바와 같이, 프레임(80)과, 이 프레임(80)의 일측에 구비되어 반도체칩(C)의 본딩작업을 실시하는 본딩헤드(Bonding Head;81)와, 예비 본딩된 글래스(G)를 본딩위치로 이동시키거나 칩(C)이 본딩된 글래스(G)를 본딩위치로부터 배출시키는 이송부재(87)와, 상기 프레임(80)의 전방에 구비되어 버퍼필름을 공급하는 필름 공급부(83)를 포함한다.

이러한 구조를 갖는 메인 본딩부에 있어서, 상기 본딩헤드(81)는 다수개, 바람직하게는 2개씩 2조로 이루어짐으로써 4개가 구비된다. 이 4개의 본딩헤드(81)가 순차적으로 승하강 운동을 함으로써 본딩작업을 실시하게 된다.

즉, 본딩헤드(81)의 상부에는 구동모터(88)가 각각 구비되며, 이 구동모터(88)들이 구동하는 경우 본딩헤드(81)가 승하강 할 수 있다.

그리고, 이 본딩헤드(81)의 하부에는 일정한 열을 발생시키는 본딩팁이 구비된다. 따라서, 반도체 칩(C)을 글래스(G)상에 위치시키고 이 본딩팁(89)을 가열함으로써 글래스(G)에 의한 순간적인 열손실을 최소화 하여 본딩작업을 진행할 수 있다.

상기 필름 공급부(83)는 한 쌍의 지지 프레임(90)과, 한 쌍의 지지 프레임(90)의 사이에 구비되어 버퍼필름을 권취하는 권취릴(92)로 이루어진다.

그리고, 상기 카트리지형의 권취릴(92)에 권취된 버퍼필름은 상기 본딩헤드(81)의 저면에 설치되며 전면에서 후면방향으로 가로질러 삽입 배치된다.

따라서, 상기 본딩헤드(81)가 하강하여 버퍼필름을 본딩 부위에 부착함으로써 ACF의 볼 깨짐을 좋게 하며 이물 및 기스(Scratch)를 방지할 수 있다.

상기 이송부재(87)는 X축 방향으로 이동이 가능한 X축 이송부(94)와, Y축 방향으로 이동이 가능한 Y축 이송부(95)와, Z축 방향으로 이동이 가능한 Z축 이송부(96)와, θ축 방향으로이동이 가능한 θ 이송부(97)와, X축 이송부(94)상에 구비되어 글래스(G)가 안착되는 적치대(98)를 포함한다.

이러한 구조를 갖는 이송부재에 있어서, 상기 X축,Y축,Z축,θ축 이송부(94,95,96,97)는 전원이 인가되는 경우, 적절하게 이동함으로써 적치대(98)를 정확한 위치로 이동시킬 수 있다.

이와 같이, 글래스(G)가 안착된 이송부재(87)가 제어부(11)의 제어신호에 의하여 본딩위치에 도달하면, 본딩헤드(81)가 하강하여 칩(C)을 글래스(G) 상에 본딩시킨다.

그리고, 상기 본딩헤드(81)의 상부 전면에는 글래스 얼라인용 카메라(85)가 배치됨으로써 글래스의 얼라인마크의 위치를 인식할 수 있다. 이와 같이 카메라(85)에 의하여 인식된 영상정보는 제어부(11)에 의하여 처리되며, 제어부(11)는 상기 이송부재(87)를 제어함으로써 글래스(G)가 정확한 본딩위치에 도달하도록 한다.

한편, 상기와 같이 본딩 작업이 완료된 글래스(G)는 이송부재(87)가 후진하여 일정 위치에 도달하면 제4 트랜스퍼(23)에 의하여 픽업되어 출측에 구비된 언로딩부(9)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 본딩장치의 작동과정을 더욱 상세하게 설명한다.

도1 내지 도3 을 참조하면, 본 발명이 제안하는 반도체 본딩장치를 이용하여 반도체칩(C)을 글래스(G)에 본딩하는 경우, 먼저 로딩부(1)를 이용하여 글래스(G)를 본딩장치의 내부로 이송시킨다.

즉, 로딩부(1)의 안착 플레이트(15)상에 전 공정으로부터 이송된 글래스(G)가 안착된다.

그리고, 이송된 글래스(G)는 제1 트랜스퍼(17)에 의하여 진공방식으로 픽업되며 이 트랜스퍼(13)는 두개의 지그로 구성되며 각 지그의 간격조정은 작동중 실 린더에 의하여 가변됨으로써 ACF 본딩부(3)로 이송된다.

상기 ACF 본딩부(3)의 진행과정을 보다 상세하게 설명하면, 도4 내지 도7 에 도시된 바와 같이, X,Y,Z, θ축 방향으로 이동이 가능한 이송부재(31)는 진공흡입 방식에 의하여 글래스(G)를 적치대(42)의 상면에 안착시킨다.

그리고, 글래스(G)가 안착된 이송부재(31)는 Y축방향으로 이동함으로써 헤드(27)의 하단부에 위치하게 된다.

이 상태에서, 글래스(G)가 정위치에 정렬된 후, 릴(29)이 회전함으로써 릴(29)에 권선된 ACF가 일정 길이로 풀려서 다수의 중간릴(r)을 통과하여 글래스(G)의 상부에 위치한 후 일정한 길이로 커터(Cutter;33)에 의하여 절단된 후 이송된다.

그리고, ACF 본딩부(3)의 헤드(27)가 하강함으로써 헤드(27)의 하단부가 ACF를 가압한다. 바람직하게는 글래스(G)의 전극을 압착하게 된다.

또한, 헤드(27)가 일정 온도의 열을 ACF에 전달함으로써 글래스(G)상에 부착하게 된다.

ACF를 글래스(G)상에 부착한 후, 커터(33)가 ACF 테이프를 절단하게 된다. 그리고, 세퍼레이터(Separater;35)가 ACF와 보호필름부(도시안됨)를 분리시킴으로서 ACF가 글래스(G)에 부착되게 된다.

그리고, 상기 과정이 완료된 후, ACF의 길이 및 부착정도를 비젼에 의해 검사하며 이물질을 센서에 의해 검사한다.

이와 같이, ACF 부착공정이 완료된 후, 글래스(G)는 적치대(42)에 안착된 상 태에서 제2 트랜스퍼(19)에 의하여 예비 본딩부(5)로 이송되어 반도체칩(C)이 1차적으로 예비본딩된다.

보다 상세하게 설명하면, ACF가 압착된 글래스(G)가 예비 본딩부(5)의 얼라인 스테이지(50)에 안착되어 Y축 방향으로 이동함으로써 예비 본딩위치(P2)에 도달한다.

이때, 로터리(46)에 구비된 칩헤드(47,56)는 칩 공급부(49)로부터 공급된 칩(C)을 제1 픽업위치(P1)에서 픽업한 후 예비 본딩위치(P2)에 위치시키게 된다.

즉, 도8, 도12, 도15, 도16 에 도시된 바와 같이, 로터리(46)가 일정 각도, 바람직하게는 180도 각도로 회전하여 원형궤적을 따라 제1 픽업위치(P1)에 도달한다.

이때, 제1 픽업위치(P1)에는 칩(C)이 칩 공급부(49)를 통하여 공급된 상태이다. 이와 같은 칩(C)이 칩헤드(47)에 공급되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

즉, 이 카세트 리프트(L)가 하강하여 칩 트레이 박스(도시안됨)로부터 칩 트레이를 픽업(Pick Up)하여 상승하게 된다.

이와 같이, 2개의 헤드팁을 가진 칩홀더(59)가 칩(C)을 진공에 의하여 1개씩 총 2개를 흡착하여 측방향으로 일정 거리 이동한 후, 반전부(60)로 이송시킴으로써 2개의 칩(C)을 동시에 180도 각도로 반전시킨다.

그리고, 반전지그(63)의 상면에 안착된 칩(C)은 진공홀에 의하여 흡착됨으로써 반전지그(63)가 반회전 하는 경우에도 낙하하지 않는다.

그리고, 칩 얼라인부(61)의 위치에 도달한 반전지그(63)는 반전모터(62)가 구동하는 경우, 반전됨으로써 칩(C)을 자유 낙하시켜 얼라인 스테이지(65)상에 안착시킨다.

이와 같이, 칩(C)이 칩 얼라인부(61)에 안착되면 헤드(56)에 의하여 픽업됨으로써 예비 본딩작업이 진행된다.

즉, 도16 에 도시된 바와 같이, 제1 헤드(47)가 제1 픽업위치(P1)에서 칩(C)을 픽업한 후, 로터리(46)가 180도 회전함으로써 예비 본딩위치(P2)에 도달한다.

그리고, 예비 본딩위치(P2)에서 제1 카메라(70)에 의하여 칩(C)의 얼라인 마크(M1)를 인식하게 된다. 이때, 칩얼라인을 위하여 얼라인 마크(M1)가 구비되며, 이 얼라인 마크(M1)는 카메라가 이를 촬영하여 검은색과 흰색의 2가지 색상으로 편집된 화상정보를 얻을 수 있다. 그리고, 칩(C)의 얼라인 마크에 대한 영상정보는 퍼스널 컴퓨터로 전송된다.

또한, 이때에는 얼라인 스테이지(50)에 의하여 안착대(73)가 예비 본딩위치(P2)에 도달한 상태이다.

따라서, 제2 카메라(71)가 안착대(73)에 안착된 글래스(G)의 얼라인 마크(M2)를 인식하고 제어부에 영상정보를 전송하게 된다.

이와 같이, 제1 및 제2 카메라(70,71)로부터 전송된 영상정보는 퍼스널 컴퓨터에 의하여 처리되어 얼라인 스테이지(50)를 제어함으로써 칩(C)이 글래스(G)의 상면에 정확한 위치에 예비 본딩 될 수 있도록 한다.

이때, 상기 퍼스널 컴퓨터는 제1 및 제2 카메라(70,71)에 의하여 전송된 칩(C) 및 글래스(G)의 얼라인 마크(M1,M2)를 내장된 얼라인 마크 편집용 프로그램에 의하여 처리함으로써 보다 정확한 위치를 인식할 수 있도록 한다.

따라서, 칩(C)의 얼라인 마크(M1) 주위의 불필요한 화상을 자동으로 제거함으로써 얼라인 마크(M1)의 인식율을 높일 수 있다.

그리고, 글래스(G)의 얼라인 마크(M2)의 경우 본래의 마크에서 일정 거리 떨어진 거리를 기준으로 프램그램에 의하여 연산 처리하여 자동적으로 얼라이닝 한다.

상기와 같이 퍼스널 컴퓨터는 처리된 화상정보에 의하여 얼라인 스테이지(50)를 적절하게 이동시킴으로써 칩(C)이 글래스(G) 상의 정확한 위치에 도달할 수 있도록 한다.

이와 같이, 글래스(G)가 안착된 얼라인 스테이지(50)가 퍼스널 컴퓨터의 제어신호에 의하여 정위치에 도달하면, 칩(C)을 픽업하고 있는 상태인 칩헤드(47)가 하강하여 칩(C)을 글래스(G) 상에 위치시킴으로써 예비 본딩을 실시하게 된다.

보다 상세하게 설명하면, 칩헤드(47)의 가열장치가 본딩팁(Tip)을 가열하여 일정온도의 열이 발생함으로써 칩(C)을 열압착하게 된다. 이때, 열의 온도는 바람직하게는 약 60도이고, 압착시간은 0.1-60초이다.

이와 같은 과정을 통하여 칩(C)이 글래스(G)상에 예비 본딩될 수 있다.

칩(C)이 예비 본딩된 글래스(G)는 제3 트랜스퍼(21)에 의하여 메인 본딩부(7)로 이송되어 메인 본딩을 실시한다.

즉, 도17 내지 도20 에 도시된 바와 같이, 제3 트랜스퍼(21)에 의하여 픽업된 글래스(G)는 이송부재(87)의 적치대(98)에 안착된 상태로 본딩헤드(81)의 하부로 이송된다.

그리고, 4개의 본딩헤드(81)가 순차적으로 승하강 운동을 함으로써 본딩작업을 실시하게 된다.

이때, 이 본딩헤드(81)의 하부에는 일정한 열을 발생시키는 본딩팁(89)이 구비된다. 따라서, 반도체 칩(C)을 글래스(G)상에 위치시키고 이 본딩팁(89)을 가열함으로써 본딩작업을 진행할 수 있다.

그리고, 이러한, 본딩헤드(81)의 전방부에 구비된 필름 공급부(83)에 권선된 버퍼필름(Buffer Film)이 공급됨으로써 본딩부위에 부착된다.

이때, 상기 버퍼필름은 본딩헤드(81)의 전면에서 후면방향으로 권취됨으로써 본딩될 수 있다.

이와 같이, 글래스(G)의 본딩 부위에 버퍼필름을 부착함으로써 ACF의 볼 깨짐을 좋게 하며 이물 및 스크래치를 방지할 수 있다.

한편, 상기와 같이 본딩 작업이 완료된 글래스(G)는 이송부재(87)가 후진하 여 일정 위치에 도달하면, 제4 트랜스퍼(23;도1)에 의하여 픽업되어 출측에 구비된 언로딩부(9)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 COG 본딩장치는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, ACF작업공정과 COG 본딩작업공정을 연속화하여 로딩, ACF부착, 본딩, 언로딩으로 이루어지는 COG 본딩과정을 자동화함으로써 COG 본딩작업 시간을 단축하여 3.5초로 초고속 생산할 수 있다.

둘째, 각 스테이지의 X,Y,Z,θ 축의 적용으로 이형의 칩 혹은 다수개의 칩본딩이 가능함으로써 다양한 형상의 칩을 본딩할 수 있다.

셋째, 예비 본딩시 엘씨디 패널과 칩의 얼라인 마크를 동시에 인식할 수 있는 카메라를 적용함으로써 본딩작업 시간을 단축할 수 있다.

넷째, 예비 본딩시 헤드의 Z축 적용으로 패널과 칩의 간격을 미세하게 근접함으로써 예비 본딩 시간을 단축 할 있다.

다섯째, ACF 작업시 ACF 필름의 부착상태를 카메라에 의하여 검사함으로써 얼라인 정도, 부착길이, 부착상태를 검사할 수 있다.

여섯째, 접촉식 변위센서에 의하여 POL의 두께편차를 자동으로 측정함으로써 POL필름의 두께편차에 따라 얼라인 스테이지의 높이를 조절하여 셋업시간을 단축과 얼라인 정도 개선, 글래스 손상의 최소화 및 다양한 글래스의 대응이 가능하다.

일곱째, 메인 본딩시 테프론 테입의 공급방식을 전후진 방식의 카트리지를 적용함으로써 테프론 테입의 소모량을 줄일 수 있고, 테프론 테입의 교체주기 및 교체시간을 단축시킬 수 있다.

여덟째, 메인 본딩부에 카메라를 구비함으로써 이송중 발생할 수 있는 얼라인의 오차를 보정 하여 정도를 향상 시킬 수 있다.

아홉째, 로딩부 트랜스퍼 장치를 실린더 방식으로 적용함으로써 폭의 가변이 가능하여 필요에 따라 폭 조절을 할 수 있다.

열번째, 칩공급부의 구조를 2개의 칩을 동시에 픽업 할수 있는 구조로 개선함으로써 칩공급 시간단축으로 텍트타임의 단축이 가능하다.

열한번째, 칩 공급시 반전기능을 적용하여 칩의 공급방향에 관계없이 작업이 가능하다.

열두번째, 칩공급부 또는 FPC공급부 만을 교체하므로서 COG에서 FOG로 FOG에서 COG로 변경생산이 가능하여 장비운영 효율이 높다.

열세번째, 이형칩 등의 다수의 칩을 동시에 다면에 작업할 수 있어 생산성이 높고 신규개발제품의 대응도 가능하다.

열네번째, 상기 COG 본딩기는 타장비와 IN LINE 시스템으로 구성이 가능한 장비로서 로더/언로더, FOG 본딩기, AOI 검사기를 연속적으로 구성하여 초고속 생산라인으로 구성이 가능하다.

본 발명은 당해 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않고도 다양하게 변경실시 할 수 있으므로 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니한다.

Claims

LCD 패널을 로딩하는 로딩부;

상기 로딩부에 의하여 로딩된 글래스상에 이방성 도전 필름을 자동으로 부착하고 검사하는 ACF 본딩부;

상기 ACF가 부착된 글래스상에 반도체칩을 로터리 방식에 의하여 미리 실장하고, 상기 반도체칩과 글래스의 패턴 및 위치를 인식하는 예비 본딩부;

상기 예비 본딩부로부터 공급된 글래스에 반도체칩을 최종적으로 실장하는 메인 본딩부;

상기 글래스를 컨베이어 방식에 의하여 외부로 배출하는 언로딩부;

상기 로딩부, ACF 본딩부, 예비 본딩부, 메인 본딩부, 언로딩부 사이에 각각 배치되어 글래스를 이송시키는 트랜스퍼; 그리고

상기 로딩부, ACF 본딩부, 예비 본딩부, 메인 본딩부, 언로딩부를 제어하는 제어부를 포함하는 반도체 본딩장치.
제1 항에 있어서, 상기 ACF 본딩부는 프레임(Frame)과, 이 프레임의 일측에 구비되어 상하 왕복운동이 가능한 한 쌍의 헤드(Head)와, 한 쌍의 헤드의 인접 측방 위치에 구비되어 본딩작업에 필요한 ACF를 권선하는 한 쌍의 릴(Reel)과, 그리고, 상기 한 쌍의 헤드로 글래스를 이송시키는 이송부재와, 상기 헤드의 하단에 구비되어 상기 ACF를 일정 길이로 절단하는 커터, ACF를 부착후 ACF가 정확히

부착되었는지 여부를 검사하는 ACF 검사기를 포함하는 반도체 본딩장치.
제1 항에 있어서, 상기 예비 본딩부는 프레임(Frame)과, 상기 프레임에 회전가능하게 구비된 로터리(Rotary)와, 상기 로터리에 각각 부착된 칩헤드와, 상기 칩헤드에 반도체칩을 순차적으로 공급하는 칩 공급부와, 본딩 위치로 글래스를 이송시키는 얼라인 스테이지(Align Stage)와, 상기 칩헤드의 본딩위치로 공급되는 칩과 글래스의 패턴 및 위치를 인식하는 비젼부를 포함하며, 상기 로터리가 일정하게 180도씩 회전함으로써 칩을 글래스상에 예비본딩시키는 반도체 본딩장치.
제3 항에 있어서, 상기 로터리는 수평판의 상부에 구비되는 직결모터(DD 모터;Direct Motor)와, 상기 직결모터에 연결되어 회전이 가능한 원판과, 상기 원판에 상하로 이동가능하게 구비됨으로써 칩을 글래스 표면의 ACF위에 본딩하는 칩헤드를 포함하는 반도체 본딩장치.
제3 항에 있어서, 상기 칩 공급부는 카세트 리프트에 의하여 이송된 다수개의 칩 트레이를 순차적으로 이송시키는 트레이 공급부와, 트레이 공급부로부터 칩을 하나 또는 두개씩 이송시키는 칩홀더와, 상기 칩홀더에 의하여 이송된 칩을 필요에 따라 반전시키는 반전부와, 상기 반전부에 의하여 반전된 칩을 픽업위치로 이송하고 칩을 얼라인하는 칩 얼라인부를 포함하는 반도체 본딩장치.
제5 항에 있어서, 상기 반전부는 회전력을 발생시키는 반전모터와, 상기 반전모터에 연결되어 그 상면에 칩을 흡착하여 반전시키는 반전지그로 이루어지는 반도체 본딩장치.
제3 항에 있어서, 상기 비젼부는 상기 칩헤드의 하부에 배치되어 칩의 얼라인 마크를 화상 인식하는 제1 카메라와, 상기 제1 카메라와 일체로 연결되어 글래스의 얼라인 마크를 각각 화상 인식하는 제2 카메라를 포함하며, 상기 제1 및 제2 카메라는 상기 제어부에 영상정보를 전송하는 반도체 본딩장치.
제7 항에 있어서, 상기 제어부는 제1 및 제2 카메라로부터 전송된 화상정보에 의하여 상기 반도체칩과 글래스의 위치를 인식하고, 이 얼라인 마크의 화상정보를 프로그램에 의하여 처리함으로써 글래스의 ITO 패턴과 칩의 범프면과의 얼라인 마크의 일치율을 높일 수 있는 반도체칩 패턴 얼라이닝용 프로그램을 갖춘 반도체 본딩장치.
제6 항에 있어서, 상기 칩 얼라인부는 상기 반전지그로부터 이송된 칩을 정확한 위치에 얼라인하기 위한 얼라인 스테이지와, 칩을 얼라인하기 위하여 칩의 외형을 캡쳐하는 비젼 카메라를 포함하는 반도체 본딩장치.
제3 항에 있어서, 상기 얼라인 스테이지는 X축 방향으로 이동이 가능한 X축 이송부와, Y축 방향으로 이동이 가능한 Y축 이송부와, Z축 방향으로 이동이 가능한 Z축 이송부와, θ축 방향으로 이동이 가능한 θ축 이송부와, 상기 X축 이송부상에 구비되어 글래스가 안착되는 안착대를 포함하는 반도체 본딩장치.
제1 항에 있어서, 상기 메인 본딩부는 프레임과, 이 프레임의 일측에 상하왕복 운동이 가능하고 가변 피치방식의 본딩헤드, 상기 본딩헤드의 하단부에 구비되어 칩이 본딩된 글래스에 열을 전달하는 본딩팁과, 상기 본딩헤드의 인접위치에 구비되어 버퍼필름을 권치하는 필름 공급부와, 상기 본딩헤드의 상부에 구비되어 글래스의 위치를 인식하여 영상정보를 상기 제어부에 전송하는 카메라와, 상기 본딩헤드의 하부에 글래스를 이송시키는 이송부재를 포함하는 반도체 본딩장치.
제11 항에 있어서, 상기 이송부재는 X축 방향으로 이동이 가능한 X축 이송부와, Y축 방향으로 이동이 가능한 Y축 이송부와, Z축 방향으로 이동이 가능한 Z축 이송부와, θ축 방향으로 이동이 가능한 θ축 이송부와, 상기 X축 이송부상에 구비되어 글래스가 안착되는 안착대를 포함하는 반도체 본딩장치.
제1 항에 있어서, 상기 트랜스퍼는 상기 로딩부의 글래스를 ACF 본딩부로 이송하는 제1 트랜스퍼와, ACF 본딩부로부터 글래스를 예비 본딩부로 이송하는 제2 트랜스퍼와, 예비 본딩부로부터 글래스를 메인 본딩부로 이송하는 제3 트랜스퍼와, 메인 본딩부로부터 글래스를 언로딩부로 이송하는 제4 트랜스퍼를 포함하는 반도체 본딩장치.